Batterie Temperatur Management beim Ioniq

Batterie Temperatur Management beim Ioniq

Beitragvon Nordstromer » Mo 22. Aug 2016, 17:23

Wir sind den Soul zur Probe gefahren, aber die Temperaturen waren moderat.
Der Ioniq wird ja wie der Soul luftgekühlt was den Akku angeht. Was bedeutet das denn für die Langstreckentauglichkeit?
Sind 600km + ohne Leistungseinbußen auch im Sommer möglich? Wärme ist ja wohl der Hauptfeind des Akkus oder verstehe ich das falsch?
Eine Wasserkühlung ist wohl nicht vorgesehen, oder nachrüstbar? Von meinem Rechner weiß ich im Alltag was die Vorzüge einer Wasserkühlung sind.
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Re: Batterie Temperatur Management beim Ioniq

Beitragvon biker4fun » Mo 22. Aug 2016, 18:27

Mir ist aktuell nicht bekannt, ob Luft- oder Wasserkühlung. Wäre wohl eine Frage für User Ioniq für den Händlertag am 6.9. in Frankfurt.
Ich denke, entscheidend ist, ob passive Kühlung (wie beim 30er Leaf -> schlecht für Langstreckentauglichkeit) oder aktive Kühlung (-> gut für Langstrecken).
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Re: Batterie Temperatur Management beim Ioniq

Beitragvon Nordstromer » Mo 22. Aug 2016, 20:00

Passive Kühlung da muss ich an das sehr heiße iPad meiner Frau denken. Luftkühlung ist schon minimum.
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Re: Batterie Temperatur Management beim Ioniq

Beitragvon Ioniq » Mo 22. Aug 2016, 20:23

ich versuche ob ich es am 6.9. klären kann.
Er ist endlich da!
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Re: Batterie Temperatur Management beim Ioniq

Beitragvon KyRo » Di 6. Sep 2016, 11:56

Die Batterie ist luftgekühlt. Was ich nicht weiß, mir aber vorstellen kann, ist, dass es eine Zuluft vom klimatisierten Innenraum wie beim Soul gibt.

Zum Thema WaKü: Das lässt sich m.E. überhaupt nicht miteinander vergleichen. Die Kühlung muss so ausgelegt werden, dass die Kühlleistung höher ist, als die Wärmeleistung des Akkus. Da die LiPo Zellen von sich aus schon Flach sind und damit bei kleinem Bauraum große Oberfläche haben, bietet sich eine Luftkühlung geradezu an - Die Zellen sind ihr eigener Wärmetauscher. Mit einer Wasserkühlung (d.h. genauer Wasser-Luft-Kühlung) kann man eine größere und wahrscheinlich homogenere Kühlleistung erreichen, da Wasser eine hohe Wärmekapazität hat und gut geleitet werden kann. Das Wasser selbst wird wieder mit einem Wärmetauscher an Luft gekühlt, den man dann natürlich dezentral hat und mehr oder weniger beliebig groß machen kann. ABER: Dafür hat man zusätzliche Kühlkreisläufe, Pumpen, Wärmetauscher, Ventilatoren, Wasser... Wiegt alles mehr und kann alles kaputt gehen (und das tut es regelmäßig - Hatte selbst schon kaputte Wärmetauscher und kenne einige die es auch schon hatten). Wenn z.B. die Pumpe ausfällt ist die Kühlleistung mit einem Schlag praktisch 0. Hinzu kommt: Welchen Aufwand muss man zusätzlich treiben, um die Zellen "wasserfest" und trotzdem Wärmeleitfähig nach außen zu machen? Vielleicht ist der 0, da kenn ich mich nicht genug aus.

Und einen ganz wichtigen Punkt gibts zusätzlich: Das Wasser kann auch nicht kälter werden, als Umgebungstemperatur (sofern, wie beschrieben, keine Klimatisierte Innenluft verwendet wird). Für eine CPU ist eine Temperatur von 40° angenehm kühl. Für einen Akku aber eigentlich schon zu warm. Hat es also 35° draußen, dann kann man mit einem Wasser-Luft-Kühler auch nicht viel mehr reißen.

Warum sich das antun, wenn eine Luftkühlung, v.a. mit klimatisierter Innenluft, ausreichend ist? Keep it simple and stupid... Der Leitsatz jeder Konstruktion.

Ich kann mir vorstellen, dass es bei den großen Akkus eines Tesla mit Li-Ion (meines Wissens Rundzellen, also ungünstigeres Verhältnis Volumen/Fläche) das Problem geben kann, dass bei einer Luftkühlung die Luft bei den hinteren Zellen bereits zu warm ist, um ausreichende Kühlung zu gewährleisten. Dann kommt man um aufwändigere Systeme (mehrere getrennte Zuluftkanäle oder Wasser-Luft-Kühlung) nicht drumrum.

Ich bin jedenfalls froh, weniger Teile im Auto zu haben, die kaputt gehen können und teuer zu reparieren sind.
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Re: Batterie Temperatur Management beim Ioniq

Beitragvon umberto » Di 6. Sep 2016, 18:10

KyRo hat geschrieben:
Und einen ganz wichtigen Punkt gibts zusätzlich: Das Wasser kann auch nicht kälter werden, als Umgebungstemperatur


Doch, das geht. Hier kommt die Wärmepumpe ins Spiel. Damit kannst Du fast beliebige Temperaturniveaus erreichen (irgendwann wird's halt ineffizient). Dem Akku geht's bei 35 grd C eh am besten.

Wasserkühlung ist - wie Du erwähnt hast - wegen der Wärmekapazität einfach effizienter, vor allem, wenn Du den Akku auch heizen willst. Mehrgewicht stört bei E-Autos nicht so sehr (weil es teilweise rekuperiert werden kann) und die Komponenten sind im Automobilbau sowas von Standard (und somit auch relativ günstig).

Wenn die drastischen Einbrüche im Winter reduziert werden sollen, kommt man um solche Systeme nicht herum. Ja, für Klein- und Kompaktwagen ist es auf absehbare Zeit eher zu teuer.

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Re: Batterie Temperatur Management beim Ioniq

Beitragvon KyRo » Di 6. Sep 2016, 18:35

umberto hat geschrieben:
KyRo hat geschrieben:
Und einen ganz wichtigen Punkt gibts zusätzlich: Das Wasser kann auch nicht kälter werden, als Umgebungstemperatur


Doch, das geht. Hier kommt die Wärmepumpe ins Spiel. Damit kannst Du fast beliebige Temperaturniveaus erreichen (irgendwann wird's halt ineffizient). Dem Akku geht's bei 35 grd C eh am besten.

Wasserkühlung ist - wie Du erwähnt hast - wegen der Wärmekapazität einfach effizienter, vor allem, wenn Du den Akku auch heizen willst. Mehrgewicht stört bei E-Autos nicht so sehr (weil es teilweise rekuperiert werden kann) und die Komponenten sind im Automobilbau sowas von Standard (und somit auch relativ günstig).

Wenn die drastischen Einbrüche im Winter reduziert werden sollen, kommt man um solche Systeme nicht herum. Ja, für Klein- und Kompaktwagen ist es auf absehbare Zeit eher zu teuer.

Gruss
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Das ist ganz klar. Dann reden wir aber nicht mehr über eine reine Wasser/Luft Kühlung wie bei der wakü beim PC (der Originalvergleich im Thread). Mit einer Wärmepumpe kann man entgegen dem natürlichen Gefälle Wärme pumpen. Verwendet man die klimatisierte luft aus dem Fahrzeuginneren verwendet man schon eine Wärmepumpe zum kühlen oder auch zum aufwärmen (letzteres geht wohl aber nicht schnell genug schätze ich). Will man heizen und kühlen mit Wärmepumpe braucht man einen zweiten kreis mit zweiter Wärmepumpe, wobei man kaltes und warmes ende noch drehen können müsste. Ob der Kapazitätsgewinn die zusätzliche energie für eine Zusätzliche Wärmepumpe wert ist, wag ich allerdings zu bezweifeln, außer beim heizen natürlich wie du richtugerweise sagst. Die Verwendung der klimatisierten luft aus dem innenraum ist eine pfiffige idee, da es der akku bei ähnlichen Temperaturen bequem hat, wie wir. Ohne zusätzliche Komponenten.
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Re: Batterie Temperatur Management beim Ioniq

Beitragvon umberto » Di 6. Sep 2016, 19:58

KyRo hat geschrieben:
Will man heizen und kühlen mit Wärmepumpe braucht man einen zweiten kreis mit zweiter Wärmepumpe,


Nein, braucht man nicht. Man dreht die Richtung des Kreises "einfach" um (das braucht ein paar Ventile u.ä. mehr, ist aber keine Raktenwissenschaft). Beides gleichzeitig braucht man eh nicht. Und eine Klimaanlage brauchst Du ja sowieso. Die ist da gleich mit drin.

Die Verwendung der klimatisierten luft aus dem innenraum ist eine pfiffige idee, da es der akku bei ähnlichen Temperaturen bequem hat, wie wir. Ohne zusätzliche Komponenten.


Dafür mußt Du die Anlage und vor allem das Gebläse viel größer auslegen (oder ein zweites, weil das erste sonst zuviel Krach macht). Die Zoe kühlt die Spülluft für den Akku mit einem 2.Verdampfer, was m.E. effizienter ist, weil sich Kältemittel besser transportieren läßt als Luft.

Gruss
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Re: Batterie Temperatur Management beim Ioniq

Beitragvon GTXDRIVER » Fr 23. Sep 2016, 15:52

Der Ioniq Akku ist "nur" Luftgekühlt - zumindest ist das im Werkstatthandbuch so geschrieben / eingezeichnet.

Der Luftzuführungskanal sitzt unter dem Kofferraumteppich - der Lüfter müsste in der linken Seitenverkleidung sitzten.
Hat natürlich den Vorteil dass im Sommer nicht die heiße Luft von Außen durch den Akku geblasen wird sondern die Raumluft des hoffentlich klimatisierten Fahrzeugs ...
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Re: Batterie Temperatur Management beim Ioniq

Beitragvon Spüli » Fr 23. Sep 2016, 17:39

umberto hat geschrieben:
Wenn die drastischen Einbrüche im Winter reduziert werden sollen, kommt man um solche Systeme nicht herum. Ja, für Klein- und Kompaktwagen ist es auf absehbare Zeit eher zu teuer.


Vielleicht ein paar Euro teurer, aber ein voll klimatisierter Akku wie beim Smart und Tesla hat schon enorme Vorteile. Im Winter kann dank Heizung sehr schnell geladen werden, im Sommer dank Kühlung auch. Die Technik verbessert so die Lebensqualität der Zellen und sicher auch die Lebenszeit.
Man sieht ja schön beim Leaf, was passiert wenn der Akku gar nicht gekühlt wird. Ein Luftkühlung ist daher bei langen Strecken auch nur eine Krücke, aber besser wie gar nix.
Gruß Ingo
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